GB 55003-2021 砌体结构通用规范
GB 55003-2021 砌体结构通用规范
第一章 总则
1.0.1 为在砌体结构设计、施工及维护中贯彻执行国家的技术经济政策,保证工程质量,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于建筑工程的砌体结构设计、施工及维护。
1.0.3 本规范是砌体结构设计、施工及维护的基本要求。当砌体结构的设计基准期、设计使用年限、结构安全等级、设计性能要求等与本规范的规定不一致时,设计时应进行专门论证。
1.0.4 砌体结构的设计、施工和维护应遵循节约资源、保护环境的可持续发展原则。
1.0.5 砌体结构设计应符合抗震设防地区抗震设计的规定。
1.0.6 砌体结构的设计文件应明确工程的抗震设防类别、抗震设防烈度、设计地震动参数和结构用途。
第二章 术语和符号
2.0.1 砌体结构由块体和砂浆砌筑而成的整体结构。
2.0.2 砌体强度包括块体强度和砂浆强度共同决定的砌体抗压强度、抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度。
2.0.3 砌体的灰缝是指块体之间的砂浆层,包括水平灰缝和竖向灰缝。
2.0.4 构造柱是指在砌体房屋中设置的钢筋混凝土柱,用于增强结构的整体性和抗震性能。
2.0.5 圈梁是指在砌体房屋中设置的钢筋混凝土梁,用于增强结构的整体性和减少墙体计算高度。
2.0.6 芯柱是指在砌块墙体中设置的钢筋混凝土柱,与构造柱作用相似。
第三章 材料
3.0.1 砌体结构所用的块体和砂浆应符合国家现行标准的规定。
3.0.2 块体的强度等级应按下列规定划分:
- 烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级:MU30、MU25、MU20、MU15、MU10;
- 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级:MU25、MU20、MU15、MU10;
- 混凝土普通砖、混凝土多孔砖的强度等级:CU40、CU35、CU30、CU25、CU20、CU15;
- 砌块的强度等级:MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5;
- 石材的强度等级:MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。
3.0.3 砂浆的强度等级应按下列规定划分:
- 水泥砂浆的强度等级:M15、M10、M7.5、M5、M2.5;
- 水泥石灰混合砂浆的强度等级:M15、M10、M7.5、M5、M2.5;
- 预拌砂浆的强度等级:M15、M10、M7.5、M5、M2.5。
3.0.4 砌体的抗压强度设计值应按表3.0.4采用。
表3.0.4 砌体的抗压强度设计值f(MPa)
| 块体强度等级 | 砂浆强度等级 | f |
|---|---|---|
| MU30 | M15 | 3.94 |
| MU30 | M10 | 3.27 |
| MU25 | M15 | 3.58 |
| MU25 | M10 | 2.98 |
| MU25 | M7.5 | 2.69 |
| MU20 | M15 | 3.22 |
| MU20 | M10 | 2.68 |
| MU20 | M7.5 | 2.41 |
| MU20 | M5 | 2.11 |
| MU15 | M10 | 2.31 |
| MU15 | M7.5 | 2.08 |
| MU15 | M5 | 1.82 |
| MU15 | M2.5 | 1.43 |
| MU10 | M7.5 | 1.65 |
| MU10 | M5 | 1.44 |
| MU10 | M2.5 | 1.13 |
3.0.5 砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值应按表3.0.5采用。
表3.0.5 砌体的抗拉、抗弯和抗剪强度设计值(MPa)
| 强度类别 | 破坏特征 | 砂浆强度等级≥M5 | 砂浆强度等级M2.5 | 砂浆强度等级M1 |
|---|---|---|---|---|
| 轴心抗拉 | 沿齿缝 | 0.13 | 0.11 | 0.07 |
| 弯曲抗拉 | 沿齿缝 | 0.17 | 0.14 | 0.09 |
| 弯曲抗拉 | 沿通缝 | 0.11 | 0.09 | 0.06 |
| 抗剪 | 沿阶梯形缝 | 0.17 | 0.14 | 0.09 |
3.0.6 钢筋的强度等级应符合下列规定:
- HPB300钢筋的强度设计值fy = 270 MPa;
- HRB335钢筋的强度设计值fy = 300 MPa;
- HRB400钢筋的强度设计值fy = 360 MPa。
3.0.7 混凝土的强度等级不应低于C25。
第四章 基本设计规定
4.0.1 砌体结构应按承载能力极限状态设计,并应满足正常使用极限状态的要求。
4.0.2 砌体结构的承载能力极限状态设计应采用下列设计表达式:
γ0S ≤ R
式中:γ0——结构重要性系数,对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1;对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0; S——承载能力极限状态的作用效应组合设计值; R——结构构件的承载力设计值。
4.0.3 砌体结构正常使用极限状态设计应采用下列设计表达式:
S ≤ C
式中:S——正常使用极限状态的作用效应组合设计值; C——结构构件达到正常使用要求所规定的变形、裂缝宽度等限值。
4.0.4 砌体结构房屋的层数和高度应符合下列规定:
- 横墙较少的多层砌体房屋,总高度应比表4.0.4-1中数值降低3m,层数相应降低一层;
- 横墙较少的多层砌体房屋,还应按表4.0.4-2的规定采取相应的加强措施。
表4.0.4-1 房屋的层数和总高度限值(m)
| 砌体类别 | 最小墙厚度(mm) | 6度 | 7度 | 8度 | 9度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 烧结普通砖、烧结多孔砖 | 240 | 21(24) | 18(21) | 15(18) | 12(15) |
| 混凝土普通砖、混凝土多孔砖 | 240 | 21(24) | 18(21) | 15(18) | 12(15) |
| 混凝土砌块 | 190 | 21(24) | 18(21) | 15(18) | 12(15) |
| 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖 | 240 | 18(21) | 15(18) | 12(15) | 9(12) |
注:括号内数值用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
表4.0.4-2 横墙较少房屋按表4.0.4-1降低层数和高度后的最大值(m)
| 砌体类别 | 最小墙厚度(mm) | 6度 | 7度 | 8度 | 9度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 烧结普通砖、烧结多孔砖 | 240 | 18 | 15 | 12 | 9 |
| 混凝土普通砖、混凝土多孔砖 | 240 | 18 | 15 | 12 | 9 |
| 混凝土砌块 | 190 | 18 | 15 | 12 | 9 |
4.0.5 砌体房屋的高宽比不应大于表4.0.5的限值。
表4.0.5 房屋最大高宽比
| 抗震设防烈度 | 6度 | 7度 | 8度 | 9度 |
|---|---|---|---|---|
| 最大高宽比 | 2.5 | 2.5 | 2.0 | 1.5 |
4.0.6 砌体房屋的结构体系应符合下列规定:
- 应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系;
- 纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;
- 楼梯间不应设置在房屋的尽端和转角处;
- 烟道、风道、垃圾道等不应采用无筋砌体独立承重;
- 不应采用悬臂楼梯。
第五章 无筋砌体构件承载力计算
5.0.1 无筋砌体受压构件的承载力应按下式计算:
N ≤ φfA
式中:N——轴向力设计值; φ——高厚比和偏心距对受压构件承载力的影响系数; f——砌体的抗压强度设计值; A——截面毛面积。
5.0.2 受压构件的高厚比应按下式计算:
β = γβ·H0/h
式中:β——高厚比; γβ——不同砌体材料的高厚比修正系数; H0——受压构件的计算高度; h——矩形截面轴向力偏心方向的边长。
5.0.3 高厚比修正系数γβ应按下列规定采用:
- 烧结普通砖、烧结多孔砖:γβ = 1.0;
- 混凝土普通砖、混凝土多孔砖、混凝土砌块:γβ = 1.1;
- 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖:γβ = 1.2;
- 条砌块:γβ = 1.3。
5.0.4 偏心受压构件承载力的影响系数φ应按下列规定计算:
当e/h ≤ 0.5时: φ = 1/(1 + 0.001β²)
当e/h > 0.5时: φ = 0.5/(1 + 0.002β²)
5.0.5 轴心受拉构件的承载力应按下式计算:
N ≤ ftA
式中:ft——砌体的轴心抗拉强度设计值。
5.0.6 受弯构件的承载力应按下列公式计算:
抗弯承载力:M ≤ ftmW
抗剪承载力:V ≤ fvA
式中:M——弯矩设计值; ftm——砌体的弯曲抗拉强度设计值; W——截面抵抗矩; V——剪力设计值; fv——砌体的抗剪强度设计值; A——截面面积。
5.0.7 局部受压承载力应按下式计算:
N ≤ φfA
式中:A——局部受压面积; φ——局部受压承载力计算系数。
第六章 配筋砌体构件承载力计算
6.0.1 网状配筋砖砌体受压构件的承载力应按下式计算:
N ≤ φn fngA
式中:φn——高厚比、配筋率和纵向力偏心距对受压构件承载力的影响系数; fng——网状配筋砌体的抗压强度设计值; A——截面面积。
6.0.2 网状配筋砌体的抗压强度设计值fng应按下列公式计算:
fng = f + 2(1 - 2e/h) ρfy
式中:f——砌体抗压强度设计值; e——纵向力偏心距; h——截面高度; ρ——配筋率(体积比); fy——钢筋强度设计值。
6.0.3 组合砖砌体构件的受压承载力应按下列公式计算:
N ≤ fA + fcAc + fyAp
式中:f——砌体抗压强度设计值; A——砖砌体截面面积; fc——混凝土轴心抗压强度设计值; Ac——混凝土部分截面面积; fy——钢筋抗压强度设计值; Ap——纵向钢筋截面面积。
6.0.4 构造柱对砌体的约束作用应通过构造柱的布置和构造要求来保证。
6.0.5 配筋砌块砌体剪力墙的承载力计算应符合国家现行标准《砌体结构设计规范》GB 50003的规定。
第七章 砌体结构构件抗震设计
7.0.1 抗震设防地区的砌体结构构件应进行抗震承载力验算。
7.0.2 砌体结构构件的截面抗震承载力应按下式计算:
S ≤ R/γRE
式中:S——构件地震作用效应与其他荷载效应基本组合; R——构件承载力设计值; γRE——承载力抗震调整系数。
7.0.3 砌体墙的抗震承载力应按下式验算:
V ≤ (fvE + 0.03fCE)A/γRE
式中:V——墙体剪力设计值; fvE——砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值; fCE——砖砌体强度设计值; A——墙体水平截面面积; γRE——承载力抗震调整系数。
7.0.4 砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值fvE应按下列公式计算:
fvE = ζNf
式中:ζN——砌体强度的正应力影响系数,按表7.0.4采用; f——砌体抗剪强度设计值。
表7.0.4 砌体强度的正应力影响系数ζN
| σ0/f | 0.0 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 10.0 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ζN | 0.80 | 1.00 | 1.28 | 1.50 | 1.70 | 1.95 |
注:σ0为对应于重力荷载代表值在墙体1/2高度处的横截面上产生的平均压应力。
7.0.5 底部框架-抗震墙砌体房屋中砌体墙的抗震承载力验算应符合国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。
第八章 构造要求
8.0.1 砖砌体的灰缝应符合下列规定:
- 灰缝应横平竖直,厚薄均匀;
- 水平灰缝的厚度不得小于8mm,也不得大于12mm;
- 竖向灰缝的宽度不得小于8mm,也不得大于12mm;
- 灰缝应饱满,竖向灰缝的饱满度不得低于80%。
8.0.2 砌块砌体的灰缝应符合下列规定:
- 水平灰缝的厚度不得小于10mm,也不得大于20mm;
- 竖向灰缝的宽度不得小于10mm,也不得大于20mm;
- 竖向灰缝应饱满。
8.0.3 砖砌体临时间断处应砌成斜槎,斜槎长度不应小于高度的2/3。
8.0.4 砌体结构中应设置伸缩缝。伸缩缝的间距应符合表8.0.4的规定。
表8.0.4 砌体结构伸缩缝的最大间距(m)
| 屋盖或楼盖类别 | 间距 |
|---|---|
| 钢筋混凝土无檩体系屋盖 | 50 |
| 钢筋混凝土有檩体系屋盖 | 60 |
| 瓦材屋盖、木屋盖或轻钢屋盖 | 75 |
8.0.5 多层砌体房屋中应设置钢筋混凝土构造柱。构造柱的设置应符合下列规定:
- 构造柱应设置在震害较重、连接薄弱和易于应力集中的部位;
- 构造柱的最小截面尺寸不应小于240mm×180mm,纵向钢筋不应少于4φ12;
- 构造柱与墙体的连接处应砌成马牙槎,每一马牙槎高度不应超过300mm;
- 构造柱的纵向钢筋应锚入基础和圈梁中。
8.0.6 多层砌体房屋中应设置钢筋混凝土圈梁。圈梁的设置应符合下列规定:
- 装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖的砌体房屋,应按表8.0.6的规定设置圈梁;
- 圈梁的截面高度不应小于120mm,纵向钢筋不应少于4φ10;
- 圈梁应闭合,遇有洞口应上下搭接。
表8.0.6 砖砌体房屋圈梁设置要求
| 墙厚 | 6~7度 | 8度 | 9度 |
|---|---|---|---|
| 240 | 按间距要求设置 | 按间距要求设置 | 按间距要求设置 |
| 190 | — | 按间距要求设置 | 按间距要求设置 |
8.0.7 砌块砌体房屋的芯柱设置应符合表8.0.7的规定。
表8.0.7 砌块砌体房屋芯柱设置要求
| 抗震设防烈度 | 6度 | 7度 | 8度 | 9度 |
|---|---|---|---|---|
| 芯柱最大间距(m) | 0.8 | 0.8 | 0.6 | 0.5 |
| 芯柱最小截面(mm²) | 120×120 | 120×120 | 120×120 | 120×120 |
| 芯柱纵筋 | 1φ12 | 1φ12 | 2φ12 | 2φ14 |
8.0.8 楼梯间应符合下列构造要求:
- 楼梯间的顶层和底层楼梯平台处应设置钢筋混凝土构造柱;
- 楼梯间的内墙阳角处应设置钢筋混凝土构造柱;
- 楼梯段上下平台处的墙体应采取加强措施。
8.0.9 砌体房屋的过梁应符合下列规定:
- 钢筋砖过梁的底面砂浆层中的钢筋不应少于2φ6;
- 钢筋砖过梁的跨度不应超过1.5m;
- 钢筋混凝土过梁的跨度不应超过3m。
第九章 圈梁-构造柱约束砌体
9.0.1 设置构造柱和圈梁的砌体房屋,构造柱和圈梁形成的约束作用可提高砌体的受压和受剪承载力。
9.0.2 约束砌体的受压承载力应按下式计算:
N ≤ φcon fA
式中:φcon——约束砌体的承载力影响系数; f——砌体抗压强度设计值; A——截面面积。
9.0.3 约束砌体的抗剪承载力应按下式计算:
V ≤ (fv + 0.18σ0) A
9.0.4 构造柱和圈梁的截面设计应满足构造要求。
第十章 基础设计
10.0.1 砌体结构的基础设计应根据工程地质条件和上部结构荷载确定。
10.0.2 砌体结构房屋的基础类型应根据地基条件和上部结构荷载选择。
10.0.3 地基承载力特征值应通过载荷试验或其他原位测试方法确定。
10.0.4 基础的埋置深度不应小于500mm。
10.0.5 冻土地基地区的埋置深度应符合地基基础设计规范的抗冻胀要求。
第十一章 施工与质量验收
11.0.1 砌体结构的施工应符合国家现行标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203的规定。
11.0.2 块体和砂浆的品种、强度等级应符合设计要求。
11.0.3 砌体灰缝的施工质量应符合下列规定:
- 水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80%;
- 竖向灰缝不得出现透明缝、瞎缝和假缝;
- 砖砌体组砌方法应正确,上下错缝,内外搭砌。
11.0.4 构造柱的施工应符合下列规定:
- 构造柱的截面尺寸和纵向钢筋应符合设计要求;
- 构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎;
- 构造柱的混凝土浇筑应密实。
11.0.5 圈梁的施工应符合下列规定:
- 圈梁的截面尺寸和配筋应符合设计要求;
- 圈梁应闭合;
- 圈梁的混凝土浇筑应密实。
11.0.6 砌体结构的冬期施工应符合下列规定:
- 砂浆应采用普通硅酸盐水泥拌制;
- 砂浆使用温度不应低于5℃;
- 每日砌筑后应在砌体表面覆盖保温材料。
第十二章 维护与加固
12.0.1 砌体结构应进行定期检查和维护。
12.0.2 砌体结构的检查内容应包括:
- 裂缝检查;
- 变形检查;
- 渗漏检查;
- 腐蚀检查。
12.0.3 砌体结构的加固方法应包括:
- 钢筋混凝土面层加固;
- 钢筋网水泥砂浆面层加固;
- 外包型钢加固;
- 增设构造柱和圈梁加固。
12.0.4 砌体结构的加固设计应进行承载力验算。
第十三章 附录
附录A 砌体强度平均值
表A.0.1 砌体抗压强度平均值f,m(MPa)
| 砌体种类 | f,m |
|---|---|
| 烧结普通砖、烧结多孔砖 | 0.78f1^0.5(1 + 0.07f2) |
| 混凝土普通砖、混凝土多孔砖 | 0.70f1^0.5(1 + 0.07f2) |
| 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖 | 0.68f1^0.5(1 + 0.07f2) |
| 混凝土砌块 | 0.72f1^0.5(1 + 0.07f2) |
注:f1为块体强度等级值;f2为砂浆强度等级值。
附录B 砌体弹性模量
砌体的弹性模量可按表B.0.1采用。
表B.0.1 砌体的弹性模量E(MPa)
| 砂浆强度等级 | 烧结普通砖、烧结多孔砖 | 混凝土普通砖、混凝土多孔砖 | 混凝土砌块 |
|---|---|---|---|
| ≥M5 | 1600f | 1600f | 1100f |
| M2.5 | 1390f | 1390f | 940f |
| M1 | 1100f | — | — |
本规范用词说明
为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
- 表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用"必须",反面词采用"严禁";
- 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用"应",反面词采用"不应"或"不得";
- 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用"宜",反面词采用"不宜";
- 表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词:采用"可"。
条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:"应符合……的规定"或"应按……执行"。